WO2023187900A1 - 音響システム - Google Patents

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speaker unit
speaker
sound
signal
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勝宏 福井
和則 小林
記良 鎌土
洋平 脇阪
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日本電信電話株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems

Definitions

  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the audio system 100.
  • the audio system 100 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120.
  • the playback device 110 includes N playback sections 112 (where N is an integer of 1 or more) (that is, a first playback section 112, . . . , an N-th playback section 112).
  • the speaker system 120 also includes N speaker unit pairs 122 (that is, a first speaker unit pair 122, . . . , an N-th speaker unit pair 122).
  • the speaker unit pair 122 includes two speaker units (that is, a positive speaker unit 1221 and a negative speaker unit 1221).
  • the negative speaker unit 1221 receives an acoustic signal having a phase opposite to that of the acoustic signal input to the positive speaker unit 1221 .
  • the speaker system 120 is installed near the head of the user using the seat.
  • a 2n-th acoustic signal is generated as a signal, and a 2n-1 acoustic signal and a 2n-th acoustic signal are output.
  • the 2n-1-th acoustic signal and the 2n-th acoustic signal are input to the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the n-th speaker unit pair 122, respectively.
  • the neighborhood is a distance defined based on the environment and taking into account experimental results in accordance with the frequency and the degree of sound cancellation.
  • the sound pressure at a position approximately the diameter of the speaker diaphragm from the center of the speaker diaphragm gradually moves away from the center of the speaker diaphragm, and the sound pressure reaches a distance equivalent to background noise.
  • “nearby” is defined as, for example, a distance from the center of the speaker diaphragm to a distance approximately twice the diameter of the speaker diaphragm.
  • Areas that should be audible and areas that should not be audible must be designed depending on the case. For example, consider a case in which the device is installed in a car seat (hereinafter referred to as seat S). When a user using seat S moves his or her head or changes the direction of his or her face, the ear position should be included in the audible area, When a user moves his or her head or changes the direction of his/her face, the position where the user's ear falls is included in the area where it should not be audible. Therefore, for example, for a microphone installed in an area that includes a seat close to the seat S but does not include the seat S, the value of the filter coefficient is set to approach 0.
  • a car seat specifically a seat for a game machine such as a pachinko machine or a slot machine
  • the seat for the game machine may also be provided with an arm as explained in the automobile example, and the pair of speaker units may be positioned near the position where the ears of the user sitting on the seat are located.
  • the arm may be movable, and the user may adjust the speaker unit pair so that the speaker unit pair is placed near the user's ears.
  • ⁇ Third embodiment> In the audio system of the second embodiment, only one channel (monaural) audio signal can be reproduced by one speaker unit pair. If an attempt is made to reproduce a two-channel (stereo) audio signal, at least two speaker unit pairs are required.
  • the positive speaker unit hereinafter also referred to as the first speaker
  • the negative speaker unit hereinafter also referred to as the second speaker
  • both speakers have a speaker box.
  • the first speaker and the second speaker each have two roles.
  • the speaker that emits the audio signal for viewing will be referred to as the main speaker
  • the other speaker will be referred to as the cancel speaker.
  • the audio signal obtained based on the object to be reproduced is a two-channel (stereo) audio signal.
  • the speaker system 320 includes N speaker unit pairs 322 (that is, a first speaker unit pair 322, . . . , an N-th speaker unit pair 322).
  • the speaker unit pair 322 includes two speaker units (that is, an Lch speaker unit 3221 and an Rch speaker unit 3221).
  • the speaker system 320 is installed near the head of the user using the seat.
  • the directivity control device 330 outputs the L1 acoustic signal and the R1 acoustic signal, the L2 acoustic signal and the R2 acoustic signal, the L(2N) acoustic signal and the R(2N) acoustic signal output by the playback device 310.
  • the L1 processed acoustic signal is a signal obtained by processing the L1 acoustic signal
  • the L2 processed acoustic signal is a signal obtained by signal processing the L2 acoustic signal, ..., the L(2N) acoustic signal.
  • the L(2N) processed audio signal is a signal processed
  • the R1 processed audio signal is a signal processed from the R1 audio signal
  • the R2 processed audio is a signal processed from the R2 audio signal.
  • Signal... Outputs the R(2N) processed acoustic signal, which is a signal obtained by processing the R(2N) acoustic signal.
  • the Ln-th directivity control unit 332-L inputs the L-th (2n-1) sound signal and the L-th (2n) sound signal, and outputs a predetermined signal.
  • the L(2n-1)th processed acoustic signal is generated from the L(2n-1)th acoustic signal
  • the L(2n)th processed acoustic signal is generated from the L(2n)th acoustic signal. and outputs the L(2n-1)th processed audio signal and the L(2n)th processed audio signal.
  • the Rn-th directivity control unit 332-R receives the R-th (2n-1) acoustic signal and the R-th (2n) acoustic signal and executes predetermined signal processing.
  • the R(2n-1)th processed acoustic signal is generated from the R(2n-1)th acoustic signal
  • the R(2n)th processed acoustic signal is generated from the R(2n)th acoustic signal
  • the R(2n-1) processed audio signal and the R(2n) processed audio signal are output.
  • the predetermined signal processing is processing for controlling the directivity described in the second embodiment, and includes, for example, filter processing having coefficients as described below.
  • the Ln-th directivity control unit 332-L makes sure that the position where the left ear of the user using the seat S falls is included in the area that should be audible, and other positions are included in the area that should not be audible. do.
  • the Rn-th directivity control unit 332-R makes sure that the position where the right ear of the user using the seat S falls is included in the area that should be audible, and other positions are included in the area that should not be audible. do it like this.
  • the emitted sound can be heard in the area that should be audible near the nth speaker unit pair (for example, the position where the user's left ear is), but cannot be heard in the area that should not be audible. This means that signal processing will be performed.
  • the emitted sound can be heard in the area that should be audible near the nth speaker unit pair (for example, the position where the user's right ear is), but cannot be heard in the area that should not be audible. This means that signal processing will be performed.
  • the R(2n-1) processed audio signal is the area (hereinafter referred to as the R(2n-1) processed audio signal) of the L channel directivity that is to the right with respect to the direction the user faces when viewed from the center of the speaker unit pair. This is an acoustic signal that is audible in the 3rd region).
  • the L(2n) processed acoustic signal is located in the left direction area (hereinafter also referred to as the second area) with respect to the direction in which the user faces when viewed from the center of the speaker unit pair among the directivity for the L channel. This is an acoustic signal to make it inaudible.
  • the synthesis device 340 generates the L1 processed audio signal, the L2 processed audio signal,..., the L(2N) processed audio signal, and the R1 processed audio signal, the R2 processed audio signal,..., the L(2N) processed audio signal, and the R1 processed audio signal, the R2 processed audio signal,...,
  • the R(2N) processed acoustic signal is input, and these signals are synthesized to produce the L1 synthesized acoustic signal, the L2 synthesized acoustic signal,...the LN synthesized acoustic signal, the R1 synthesized acoustic signal, and the R2 synthesized acoustic signal.
  • the signal, . . . , the RN synthesized acoustic signal is obtained and output.
  • the speaker system 320 outputs the L1 synthesized acoustic signal, the L2 synthesized acoustic signal, the LN synthesized acoustic signal, and the R1 synthesized acoustic signal, the R2 synthesized acoustic signal, the RN synthesized acoustic signal outputted by the synthesizer 340.
  • a sound based on the L1 synthesized acoustic signal a sound based on the L2 synthesized acoustic signal, ...
  • Sound is emitted from the speaker unit 3221, and sound based on the Rn-th synthesized acoustic signal is emitted from the Rch speaker unit 3221.
  • the component based on the L(2n-1) processed acoustic signal of the Ln-th synthesized acoustic signal and the component based on the L(2n)-th processed acoustic signal of the Rn-th synthesized acoustic signal are in an antiphase relationship with each other.
  • the component based on the R(2n-1) processed audio signal of the Rn synthesized audio signal and the component based on the R(2n) processed audio signal of the Ln synthesized audio signal are in an antiphase relationship with each other, so ⁇ As explained in ⁇ Technical Background'', the sound can only be heard near the seat where the speaker system 320 is installed.
  • the L1 acoustic signal and the R1 acoustic signal which are two-channel acoustic signals obtained based on the reproduction target, are respectively defined as the left channel acoustic signal and the right channel acoustic signal of a certain sound source. Then, the stereo sound can be heard only in the vicinity of the seat where the speaker system 320 is installed.
  • N may be any integer greater than or equal to 2. Even when N is an integer greater than or equal to 2, local regeneration is possible, and Each of the N speaker unit pairs can reproduce the audio signals of N stereo channels.

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Abstract

局所再生をステレオで行うために必要となるスピーカ数の低減を可能とする音響システムを提供する。第一のスピーカは、第L(2n-1)音響信号に対してL方向の第1の領域で可聴させるための信号処理が施された第L(2n-1)処理済音響信号と、第R(2n)音響信号に対してR方向の第4の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第R(2n)処理済音響信号とに基づく音を放音し、第二のスピーカは、第L(2n)音響信号に対してL方向の第2の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第L(2n)処理済音響信号と、第R(2n-1)音響信号に対してR方向の第3の領域で可聴させるための信号処理が施された第R(2n-1)処理済音響信号とに基づく音を放音する。

Description

音響システム
　本発明は、音の局所再生技術に関する。
　少なくとも2つのスピーカをペアとし、音響信号の局所再生を実現する技術がある(特許文献１参照)。
国際公開第２０２１／１９２１６６号
　特許文献１では、複数のスピーカを、スピーカボックスを用いずにスピーカの双指向性を利用し、スピーカシステムの近傍という局所でのみユーザの視聴を可能とする技術を開示している。しかしながら特許文献1に記載された技術は2つのスピーカを用いて1chの局所再生を行うため、ステレオ再生を行おうとすると少なくとも4つのスピーカが必要である。必要となるスピーカが多くなると占有する体積や重量が増加してしまうとともに、コストも倍増する。
　そこで本発明では、局所再生をステレオで行うために必要となるスピーカ数の低減を可能とする音響システムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、音響システムは、スピーカボックスを含まない第一のスピーカとスピーカボックスを含まない第二のスピーカとを少なくとも含むスピーカユニットペアを含む。第L(2n-1)音響信号は所定の音源のステレオチャネルの一方のチャネルの音響信号であり、第R(2n-1)音響信号はステレオチャネルの他方のチャネルの音響信号であり、第L(2n)音響信号は、第L(2n-1)音響信号の逆位相の音響信号であり、第R(2n)音響信号は、第R(2n-1)音響信号の逆位相の音響信号であり、第一のスピーカは、第L(2n-1)音響信号に対してL方向の第1の領域で可聴させるための信号処理が施された第L(2n-1)処理済音響信号と、第R(2n)音響信号に対してR方向の第4の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第R(2n)処理済音響信号とに基づく音を放音し、第二のスピーカは、第L(2n)音響信号に対してL方向の第2の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第L(2n)処理済音響信号と、第R(2n-1)音響信号に対してR方向の第3の領域で可聴させるための信号処理が施された第R(2n-1)処理済音響信号とに基づく音を放音する。
　本発明の一態様は、音響システムは、Nを1以上の整数とし、所定の音源のステレオチャネルの一方のチャネルの音響信号である第L(2n-1)音響信号と、第L(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第L(2n)音響信号と、ステレオチャネルの他方のチャネルの音響信号である第R(2n-1)音響信号と、第R(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第R(2n)音響信号とを出力する第n再生部(n=1, …, N)を含む再生装置と、所定の信号処理を実行することにより、第L(2n-1)音響信号から第L(2n-1)処理済音響信号を生成し、第L(2n)音響信号から第L(2n)処理済音響信号を生成する第Ln指向性制御部(n=1, …, N)と、所定の信号処理を実行することにより、第R(2n-1)音響信号から第R(2n-1)処理済音響信号を生成し、第R(2n)音響信号から第R(2n)処理済音響信号を生成する第Rn指向性制御部(n=1, …, N)とを含む指向性制御装置と、第L(2n-1)処理済音響信号と第R(2n)処理済音響信号とを合成し、第Ln合成音響信号を得る第Ln合成部(n=1, …, N)と、第R(2n-1)処理済音響信号と第L(2n)処理済音響信号とを合成し、第Rn合成音響信号を得る第Rn合成部(n=1, …, N)とを含む合成装置と、第Ln合成音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、Lch用のスピーカユニットという）と、第Rn合成音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、Rch用のスピーカユニットという）とを含む第nスピーカユニットペア(n=1, …, N)を含むスピーカシステムと、を含む。第Ln指向性制御部(n=1, …, N)が実行する信号処理は、第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音を、L方向の第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域では聴くことができ、R方向の可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする処理であり、第Rn指向性制御部(n=1, …, N)が実行する信号処理は、第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音を、R方向の第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域では聴くことができ、L方向の可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする処理である。
　本発明によれば、ごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音をステレオで再生するために必要なスピーカ数を低減することが可能となる。
スピーカから放音される音の指向性を説明するための図である。 スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。 スピーカユニットペアから放音される音を説明するための図である。 スピーカユニットペアから放音される音の指向性を説明するための図である。 実験の様子（スピーカとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（スピーカユニットとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（スピーカユニットペアとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（その他の測定位置）を示す図である。 実験結果（条件１）を示す図である。 実験結果（条件２）を示す図である。 実験結果（条件３）を示す図である。 実験結果（条件４）を示す図である。 航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 音響システム１００の構成の一例を示すブロック図である。 スピーカユニットペアから放音される音の様子を示す図である。 音響システム２００の構成の一例を示すブロック図である。 音響システム２０２の構成の一例を示すブロック図である。 部材１２２４を取り付けたスピーカユニットペア１２２の構成の一例を示す図である。 自動車の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 自動車の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 自動車の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 音響システム３００の構成の一例を示すブロック図である。 スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。 スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
＜技術的背景＞
　まず、スピーカから放音される音の指向性について説明する。次に、本願発明のスピーカユニットペアから放音される音の指向性について説明する。最後に、本願発明のスピーカユニットペアの効果を確認する実験の結果について説明する。
《１：スピーカから放音される音の指向性》
　通常、スピーカは、スピーカユニットとスピーカボックスで構成される。スピーカユニットとは、電気信号である音響信号を空気の振動に変換する（つまり、音波を生成する）振動板を含む構成部である。また、スピーカボックスとは、スピーカユニットを収納する構成部である。
　音響信号がスピーカに入力されると、スピーカユニットの振動板が振動し、振動板が振動する両方向に音波が放射される。ここで、スピーカボックスの外側（つまり、スピーカユニットの正面方向）に放射される音波を正の音波、スピーカボックスの内側（つまり、スピーカユニットの背面方向）に放射される音波を負の音波という。負の音波は、正の音波の位相と逆の位相の音波である。図１は、スピーカから放音される音の指向性を説明するための図である。図１に示すように、正の音波はスピーカから全方位に放射されることになる一方、負の音波はスピーカボックスの外に出ることはない。その結果、スピーカから放音される音は広い範囲で聴こえることになる。
《２：スピーカユニットペアから放音される音の指向性》
　ここでは、まず、裸のスピーカであるスピーカユニットから放音される音の指向性について説明する。図２は、スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。スピーカユニットのみの場合、スピーカの場合と異なり、スピーカボックスの中に隠れているスピーカユニットの背面から負の音波が放射される。そのため、図２に示すように、スピーカユニットから放音される音は、双指向性という特性を有する。
　本願発明では、この双指向性を利用する。以下、具体的に説明する。まず、図３にあるように、スピーカユニットを２つ並べ、スピーカユニットペアを作る。２つのスピーカユニットは略同じ方向に音を放音するように並べる。このスピーカユニットペアに大きさが略同じで逆位相の関係にある音響信号をそれぞれ入力すると、２つのスピーカユニットの振動板がそれぞれ振動し、これら２つの音響信号に基づく音を放音する。すると、スピーカユニットペアから放出された音は、スピーカユニットペアの近傍を除き、全方位の音が大きく抑圧され、音圧が限りなく０に近づく。例えば、図４であればスピーカユニット近傍の点領域では音が消去されないが、点領域の外側では音が聞こえない状態が作り出される。つまり、音が消去されるのは、スピーカユニットペアから十分に離れた位置のみであり、スピーカユニットペアの近傍では音は消去されない。スピーカユニットペアの近傍で音が消去されないのは、観測地点でスピーカユニットペアのそれぞれから放出される音波が重なりあう際に、各スピーカユニットからの観測地点までの到来経路に基づく距離による影響が大きいためである。スピーカユニットペアの間隔や回り込みによる経路差の影響が小さい遠方では位相の正逆が重なりあって相殺される効果が得られるが、スピーカユニットペアの近傍ではスピーカユニットの正面から放射される音波と背面から回り込んでくる音波とで到達までの経路差が大きく、位相の正負が真逆の関係になった状態で重ならないためである。
　つまり、スピーカユニットペアを構成する一つのスピーカユニットに所定の音響信号を、もう一つのスピーカユニットに当該所定の音響信号と逆位相の音響信号を入力すると、スピーカユニットペアの近傍でのみ音が聴こえるという性質を利用すると、スピーカユニットペアの近傍にいるユーザにのみ音が聴こえ、それ以外のユーザには音が聴こえないという状況を作り出すことが可能となる。
《３：実験結果》
　ここでは、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの周波数特性を測定する実験の結果について説明する。実験では、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアとして、直径が4.5cmの振動板を有するスピーカ（図５参照）、当該スピーカからスピーカボックスを外しスピーカユニットのみとしたもの（図６参照）、当該スピーカユニットを２つ並べたもの（図７参照）を用いた。また、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの近傍の周波数特性を測定するために、以下の４つの条件でマイクを設置した。
（条件１）スピーカの正面から5cmの位置
（条件２）スピーカユニットの正面から5cmの位置
（条件３）スピーカユニットの正面から2cmの位置
（条件４）スピーカユニットペアの正面から2cmの位置
　また、いずれの条件についても、比較のために、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの正面、背面、側面からそれぞれ100cmの位置にもマイクを設置した（図８参照）。
　以下、実験結果について説明する。図９、図１０、図１１、図１２は、実験結果を示す図であり、それぞれ条件１、条件２、条件３、条件４での周波数と減衰の関係を示す図である。いずれの図も４つの曲線が示されており、そのうち、矢印で指した１つの曲線が正面から5cmまたは2cmの位置にあるマイクで収音したものであり、それ以外の３つの曲線が正面、背面、側面から100cmの位置にあるマイクで収音したものとなっている。なお、正面から5cmまたは2cmの位置の曲線は、スピーカ等の近傍に位置するため、ゲインが非常に大きいものとなる。そこで、見やすくするため、正面から5cmの位置の曲線については、100cmの位置の３つの曲線より-25dBしてプロットしている。同様に、正面から2cmの位置の曲線については、-32dBしてプロットしている。図９と図１０を比べてみると、スピーカを用いた場合、４つの曲線の間でほとんど差がない一方、スピーカユニットを用いた場合、正面から5cmの位置の曲線とそれ以外の３つの曲線の間では差があることがわかる。この差は低域であるほど著しい。また、図１１と図１２を比べてみると、スピーカユニットペアの方が、スピーカユニットより、正面から2cmの位置の曲線とそれ以外の３つの曲線の間での差が大きいこともわかる。
　以上、実験により、本願発明のスピーカユニットペアから放音される音はスピーカユニットペアの近傍でのみ聴こえることが確認された。
＜第１実施形態＞
　再生対象物に基づいて得られる音響信号を再生するシステムを音響システムという。音響システムは、音響信号を音（以下、この音のことを音響信号に基づく音という）として放音するためにスピーカシステムを含む。ここで、スピーカシステムは、アナログ信号である音響信号を音に変換する装置である。また、再生対象物とは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、レコードに記録されたデータや、インターネットにより受信されたデータや、ラジオ放送、テレビ放送により受信された信号のように、所定の処理により音響信号を得ることができるデータや信号のことである。
　ここでは、スピーカシステムの近傍にいるユーザにのみ再生対象物から得られる音響信号に基づく音が聴きとれるように再生する音響システムについて説明する。つまり、音響システムの再生音は、スピーカシステムの近傍にいるユーザ以外のユーザには聴きとれない。このような音響システムを、例えば、航空機の座席を利用するユーザのための音響システムとして利用すると、当該座席を利用するユーザのみ再生音を聴きとることができるシステムを提供することができる。図１３は、航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。図１３の音響システムは、着席したユーザの頭部を挟むように座席に設置されており、２つのスピーカユニットペアが左右の耳の近傍にくるように配置されている。なお、このような音響システムは、自動車、電車などの航空機の以外の乗り物や、リクライニングチェアなどにも設置することができるし、肩に乗せるなどウェアラブルな形態でも設置することができる。また、ヘッドホンやイヤホンの左右の各ユニットに、上記スピーカユニットペアに相当する、ドライバユニットを２つ並べたドライバユニットペアを設置することとしてもよい。ヘッドホンは、一般に開放型（オープンエア型）と密閉型（クローズド型）の２つに大別されるが、特に音漏れの心配がある開放型について上記技術を適用すると、音漏れが低減することが期待される。
　以下、図１４を参照して音響システム１００を説明する。図１４は、音響システム１００の構成を示すブロック図である。図１４に示すように音響システム１００は、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。再生装置１１０は、N個（ただし、Nは1以上の整数）の再生部１１２（つまり、第1再生部１１２、…、第N再生部１１２）を含む。また、スピーカシステム１２０は、N個のスピーカユニットペア１２２（つまり、第1スピーカユニットペア１２２、…、第Nスピーカユニットペア１２２）を含む。スピーカユニットペア１２２は、２つのスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含む。負のスピーカユニット１２２１には、正のスピーカユニット１２２１に入力される音響信号と逆位相の音響信号が入力される。スピーカシステム１２０は、座席を利用するユーザの頭部に近い箇所に設置される。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２がユーザと対向する方向を第nユーザ方向(n=1, …, N)とし、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音が回り込みにより第nユーザ方向に伝わるように配置されるようにする。ここで、第nユーザ方向とは、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１の正面方向のことである。また、第nユーザ方向と逆方向とは、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１の背面方向のことである。
　また、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から放音される音が他の座席を利用するユーザには聴きとれないように互いに消去される位置関係で配置されるようにする。
　以下、図１４に従い音響システム１００の動作について説明する。
　再生装置１１０は、再生対象物に基づいて得られる音響信号である第1音響信号、第3音響信号、…、第2N-1音響信号を入力とし、第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を出力する。より具体的には、第n再生部１１２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号を入力とし、第2n-1音響信号から第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号を生成し、第2n-1音響信号と第2n音響信号を出力する。第2n-1音響信号、第2n音響信号は、それぞれ第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に入力される。
　スピーカシステム１２０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号に基づく音、第2音響信号に基づく音、…、第2N音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１から放音し、第2n音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。第2n-1音響信号と第2n音響信号は、互いに逆位相の関係にあるため、＜技術的背景＞で説明したように、スピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみ音が聴こえる。例えば、N=2の場合において、第1音響信号、第3音響信号をそれぞれある音源の右チャネルの音響信号、左チャネルの音響信号とすると、スピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみステレオの音が聴くことができる。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。同様に、第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。なお、近傍とは、周波数や音の消去の程度に合わせて、環境に基づき実験結果を考慮して定義される距離である。例えば、《３：実験結果》ではスピーカ振動板中心からスピーカ振動板直径程度離れた位置における音圧から徐々にスピーカ振動板中心から離れて暗騒音と同等の音圧になった距離における音の状態を音の消去とみなす場合に、『近傍』は、例えばスピーカ振動板中心からスピーカ振動板直径の2倍程度離れた距離までとする。また、別の言い方をすると、車内等ある程度の暗騒音のある環境を想定した場合に、スピーカシステム１２０が設置された座席に座る人には聴こえ、その隣の座席に座る人には聴こえないように、近傍の範囲を設定する。例えば、《３：実験結果》ではスピーカユニットから放射された音が周囲に放射されて暗騒音と同等の音圧になる状態を音の消去と見なす場合に、『近傍』はスピーカ振動板中心からユーザ肩幅の2倍程度の距離までとみなすことができる。
＜第２実施形態＞
　図１５は、スピーカユニットペアから放音される音の様子を示す図である。図中のSPUは、スピーカユニットを表す。右耳の近くに設置されたスピーカユニットペアの場合、各スピーカユニットからの音が２つのスピーカユニットの中間領域では互いに打ち消しあうことにより、スピーカユニットペアから放音される音を聴くことができない領域が生じ、ユーザに音が聴こえない。一方、左耳の近くに設置されたスピーカユニットペアの場合、スピーカユニットペアから放音される音を聴くことができる領域が耳の位置からずれてしまうことにより、ユーザに音が聴こえない。つまり、(i)左右の耳どちらも/いずれか一方が中間領域に位置する場合、(ii)左右どちらも/いずれか一方が可聴領域からずれてしまう場合、または、(iii)左右の耳の一方が中間領域に位置し他方が可聴領域からずれてしまう場合、ユーザに音が聞こえない、または、聞こえづらい状況が発生する。このような問題を解決するために、スピーカユニットペアから放音される音の指向性を制御する。ここでは、指向性制御処理を行う音響システムについて説明する。
　以下、図１６を参照して音響システム２００を説明する。図１６は、音響システム２００の構成を示すブロック図である。図１６に示すように音響システム２００は、再生装置１１０と、指向性制御装置２１０と、スピーカシステム１２０を含む。指向性制御装置２１０は、N個の指向性制御部２１２（つまり、第1指向性制御部２１２、…、第N指向性制御部２１２）を含む。音響システム２００は、指向性制御装置２１０を含む点において、音響システム１００と異なる。
　以下、図１６に従い指向性制御装置２１０、スピーカシステム１２０の動作について説明する。
　指向性制御装置２１０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号を信号処理した信号である第1処理済音響信号、第2音響信号を信号処理した信号である第2処理済音響信号、…、第2N音響信号を信号処理した信号である第2N処理済音響信号を出力する。より具体的には、第n指向性制御部２１２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、所定の信号処理を実行することにより、第2n-1音響信号から第2n-1処理済音響信号を生成し、第2n音響信号から第2n処理済音響信号を生成し、第2n-1処理済音響信号、第2n処理済音響信号を出力する。ここで、所定の信号処理とは、指向性を制御するための処理であり、例えば、参考文献１の方法や、他の指向性制御技術を用いることができる。他の手法による指向制御により実現されてもいいことは言うまでもない。要は、ユーザの耳の位置と、スピーカユニットペアの位置と、に応じて指向制御をすることができればどのような技術を用いてもよい。
（参考文献１）浅野太、「音のアレイ信号処理 - 音源の定位・追跡と分離 -」、コロナ社、2011年、p.69-91
所定の信号処理は、例えば、FIR(Finite Impulse Response)フィルタを用いたフィルタリングである。ここで用いるFIRフィルタは、可聴とすべき領域、可聴とすべきでない領域にそれぞれマイクロホンを設置し、可聴とすべき領域に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が1に近づくように、可聴とすべきでない領域に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が0に近づくように設計する。以下、具体的に説明する。可聴とすべき領域、可聴とすべきでない領域はケースに応じて設計する必要がある。例えば、自動車の座席（以下、座席Ｓとする）に設置するケースを考える。座席Ｓを利用するユーザが頭を動かしたり、顔の向きを変えたりする際に耳がくる位置は、可聴とすべき領域に含まれるようにし、座席Ｓに近接する座席（例えば、隣や前後の座席）を利用するユーザが頭を動かしたり、顔の向きを変えたりする際に耳がくる位置は、可聴とすべきでない領域に含まれるようにする。したがって、例えば、座席Ｓに近接する座席を含むが、座席Ｓを含まないような領域に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が0に近づくようにする。なお、上述したように２つのスピーカユニットの中間領域では音が打ち消しあうことにより、頭を動かしたり、顔の向きを変えたりする際に耳がくる位置であっても音が聴こえなくなる場合があることを考慮し、当該中間領域に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が1に近づくようにする。要は、ユーザの耳が来ると仮定した領域に設置されたマイクロホンはフィルタ係数を1に近づけるよう制御する、若しくは/及びユーザの耳が来ないと仮定した領域に設置されたマイクロホンはフィルタ係数を0に近づけるように制御すればよい。いいかえると、ユーザの耳が来ると仮定した領域ではできるだけ大きな音が到来するよう制御し、ユーザの耳が来ないと仮定した領域ではできるだけ到来する音を小さくなるようフィルタを構成すればよい。
　その結果、第n指向性制御部(n=1, …, N)は、第nスピーカユニットペアの正のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアの負のスピーカユニットから放音される音を、第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域では聴くことができ、可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする信号処理を実行することになる。なお、可聴領域とすべき領域は、第nスピーカユニットペアの正のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアの負のスピーカユニットから放音される音が打ち消しあう、第nスピーカユニットペアの正のスピーカユニットと第nスピーカユニットペアの負のスピーカユニットから等距離にある点を含むものとなる。
　スピーカシステム１２０は、指向性制御装置２１０が出力した第1処理済音響信号、第2処理済音響信号、…、第2N処理済音響信号を入力とし、第1処理済音響信号に基づく音、第2処理済音響信号に基づく音、…、第2N処理済音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)は、第2n-1処理済音響信号、第2n処理済音響信号を入力とし、第2n-1処理済音響信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１から放音し、第2n処理済音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。
（変形例）
　ここでは、吸音特性がある部材を用いることにより、高域の音が漏れにくい音響システムについて説明する。
　以下、図１７を参照して音響システム２０２を説明する。図１７は、音響システム２０２の構成を示すブロック図である。図１７に示すように音響システム２０２は、音響システム２００と同様、再生装置１１０と、指向性制御装置２１０と、スピーカシステム１２０を含む。しかし、音響システム２０２は、スピーカユニットペア１２２に部材１２２４が取り付けられている点において、音響システム２００と異なる。
　以下、図１７に従い第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の構造について説明する。
　第nスピーカユニットペア１２２には、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音を吸収するための部材１２２４が取り付けられている（図１８参照）。部材１２２４は、高域の音が背面で放射されることを防ぐことができる部材であればどのようなものでもよい。なお、部材１２２４をスピーカユニットペア１２２の背面のみに設置する代わりに、部材１２２４をスピーカユニットペア１２２の正面以外を取り囲むように設置してもよい。
（自動車の座席に設置された音響システムの例）
　図１９、図２０は、それぞれ自動車の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。図１９の例は、スピーカユニットペアを自動車の座席のヘッドレストに設置したものである。具体的には、N=2とし、第1スピーカユニットペアと第2スピーカユニットペアが、自動車の座席のヘッドレストに設置される。一方、図２０の例は、スピーカユニットペアを自動車の座席の取り付けられるアームに設置したものである。具体的には、N=2とし、自動車の座席を利用するユーザの頭を挟むように、当該座席に取り付けられる２本のアームにそれぞれ設置される。なお、アームは可動式となっていてもよい。
（その他の例）
　自動車の座席以外の例、具体的には、パチンコやスロットのような遊技台用の座席について、説明する。通常、ユーザは遊技台の前の座席を利用し、当該遊技台での遊技に興じる。したがって、遊技台用の座席についても、自動車の例で説明したようなアームを設置し、当該座席に着席したユーザの耳がくる位置付近にスピーカユニットペアがくるようにしてもよい。なお、遊技台用の座席は背もたれがないことがあるため、座席にアームを設置する代わりに、遊技台にアームを設置するようにしてもよい。また、アームを可動式とし、耳付近にスピーカユニットペアがくるように、ユーザ自身に調整させるようにしてもよい。
＜第３実施形態＞
　第２実施形態の音響システムでは、１つのスピーカユニットペアで１チャネル（モノラル）の音響信号しか再生できない。仮に、２チャネル（ステレオ）の音響信号を再生しようとすると少なくとも２つのスピーカユニットペアを必要とする。
　本実施形態では、１つのスピーカユニットペアで２チャネル（ステレオ）の音響信号を再生できる音響システムについて説明する。詳細に先立ち、本実施形態に係る発明の概要を説明する。前述したように、正のスピーカユニット（以下、第一のスピーカともいう）と負のスピーカユニット（以下、第二のスピーカともいう）が互いに逆相になるかつ、いずれのスピーカもスピーカボックスを有さない構成を取る事で近傍でのみ視聴可能な音響システムを実現している。本実施形態においては、第一のスピーカと第二のスピーカそれぞれに2つの役割を持たせる。ここでは説明の簡易化のため、視聴させるための音響信号が放音されるスピーカをメインスピーカ、もう一方のスピーカをキャンセルスピーカと呼ぶ。第一のスピーカに対してLchのメインスピーカの役割とRchのキャンセルスピーカの役割を、第二のスピーカに対してLchのキャンセルスピーカの役割とRchのメインスピーカの役割を持たせる。このような役割となるよう第一のスピーカ、第二のスピーカから放音する信号に指向性を持たせることで、1つのスピーカユニットペアで近傍でのみ視聴可能なステレオの音響信号を再生することができる。
　本実施形態では、再生対象物に基づいて得られる音響信号は、２チャネル（ステレオ）の音響信号とする。
　図２１は、航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。図２１の音響システムは、座席のヘッドレストに設置されており、１つのスピーカユニットペアに含まれる２つのスピーカユニットがヘッドレストの中央に水平方向に並べて配置されている。なお、ここでは航空機の座席を例に説明するが、自動車の座席や電車の座席、オフィスチェアでもいいし、セパレータやデジタルサイネージに設置されたスピーカユニットペアに適用してもよい。要は、第１の実施形態よりも少ないスピーカ数で近傍でのみ視聴可能なステレオの音響信号を再生するどのような音響システムに対しても本実施形態で説明する発明を適用してよい。
　以下、図２２を参照して音響システム３００を説明する。図２２は、音響システム３００の構成を示すブロック図である。図２２に示すように音響システム３００は、再生装置３１０と、指向性制御装置３３０と、合成装置３４０と、スピーカシステム３２０と、を含む。
　再生装置３１０は、N個（ただし、Nは1以上の整数）の再生部３１２（つまり、第1再生部３１２、…、第N再生部３１２）を含む。
　指向性制御装置３３０は、2N個の指向性制御部３３２（つまり、第L1指向性制御部３３２－Ｌ、…、第LN指向性制御部３３２－Ｌ、第R1指向性制御部３３２－Ｒ、…、第RN指向性制御部３３２－Ｒ）を含む。
　合成装置３４０は、2N個の合成部３４２（つまり、第L1合成部３４２－Ｌ、…、第LN合成部３４２－Ｌ、第R1合成部３４２－Ｒ、…、第RN合成部３４２－Ｒ）を含む。
　スピーカシステム３２０は、N個のスピーカユニットペア３２２（つまり、第1スピーカユニットペア３２２、…、第Nスピーカユニットペア３２２）を含む。スピーカユニットペア３２２は、２つのスピーカユニット（つまり、Lch用のスピーカユニット３２２１、Rch用のスピーカユニット３２２１）を含む。スピーカシステム３２０は、座席を利用するユーザの頭部に近い箇所に設置される。
　また、第nスピーカユニットペア３２２(n=1, …, N)のLch用のスピーカユニット３２２１とRch用のスピーカユニット３２２１は、当該Lch用のスピーカユニット３２２１から放音される音と当該Rch用のスピーカユニット３２２１から放音される音が他の座席を利用するユーザには聴きとれないように互いに消去される位置関係で配置されるようにする。
　以下、図２２に従い音響システム３００の動作について説明する。
　再生装置３１０は、再生対象物に基づいて得られる2チャネルの音響信号である第L1音響信号と第R1音響信号、第L3音響信号と第R3音響信号、…、第L(2N-1)音響信号と第R(2N-1)音響信号を入力とし、第L1音響信号と第R1音響信号、第L2音響信号と第R2音響信号、…、第L(2N)音響信号と第R(2N)音響信号を出力する。より具体的には、第n再生部３１２(n=1, …, N)は、第L(2n-1)音響信号と第R(2n-1)音響信号を入力とし、第L(2n-1)音響信号から第L(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第L(2n)音響信号を生成し、第R(2n-1)音響信号から第R(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第R(2n)音響信号を生成し、第L(2n-1)音響信号と第L(2n)音響信号および第R(2n-1)音響信号と第R(2n)音響信号を出力する。第L(2n-1)音響信号と第L(2n)音響信号は、第Ln指向性制御部３３２－Lに、第R(2n-1)音響信号と第R(2n)音響信号は、第Rn指向性制御部３３２－Rに入力される。
　指向性制御装置３３０は、再生装置３１０が出力した第L1音響信号と第R1音響信号、第L2音響信号と第R2音響信号、…、第L(2N)音響信号と第R(2N)音響信号を入力とし、第L1音響信号を信号処理した信号である第L1処理済音響信号、第L2音響信号を信号処理した信号である第L2処理済音響信号、…、第L(2N)音響信号を信号処理した信号である第L(2N)処理済音響信号、第R1音響信号を信号処理した信号である第R1処理済音響信号、第R2音響信号を信号処理した信号である第R2処理済音響信号、…、第R(2N)音響信号を信号処理した信号である第R(2N)処理済音響信号を出力する。
　より具体的には、第Ln指向性制御部３３２－Ｌ(n=1, …, N)は、第L(2n-1)音響信号と第L(2n)音響信号を入力とし、所定の信号処理を実行することにより、第L(2n-1)音響信号から第L(2n-1)処理済音響信号を生成し、第L(2n)音響信号から第L(2n)処理済音響信号を生成し、第L(2n-1)処理済音響信号、第L(2n)処理済音響信号を出力する。
　同様に、第Rn指向性制御部３３２－Ｒ(n=1, …, N)は、第R(2n-1)音響信号と第R(2n)音響信号を入力とし、所定の信号処理を実行することにより、第R(2n-1)音響信号から第R(2n-1)処理済音響信号を生成し、第R(2n)音響信号から第R(2n)処理済音響信号を生成し、第R(2n-1)処理済音響信号、第R(2n)処理済音響信号を出力する。
　ここで、所定の信号処理とは、第二実施形態で説明した指向性を制御するための処理であり、例えば次に説明するような係数を有するフィルタ処理を含む。
　以下、具体的に説明する。可聴とすべき領域、可聴とすべきでない領域はケースに応じて設計する必要がある。例えば、自動車の座席（以下、座席Ｓとする）に設置するケースを考える。第Ln指向性制御部３３２－Lでは、座席Ｓを利用するユーザの左耳がくる位置は可聴とすべき領域に含まれるようにし、その他の位置は可聴とすべきでない領域に含まれるようにする。また、第Rn指向性制御部３３２－Rでは、座席Ｓを利用するユーザの右耳がくる位置は可聴とすべき領域に含まれるようにし、その他の位置は可聴とすべきでない領域に含まれるようにする。したがって、例えば、第Ln指向性制御部３３２－Ｌでは、座席Ｓに近接する左側の座席を含むが、座席Ｓを利用するユーザの左耳がくる位置を含まないような領域内に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が0に近づくようにする。第Rn指向性制御部３３２－Rでは、座席Ｓに近接する右側の座席を含むが、座席Ｓを利用するユーザの右耳がくる位置を含まないような領域に設置したマイクロホンではフィルタ係数の値が0に近づくようにする。要は、ユーザの耳が来ると仮定した領域に設置されたマイクロホンはフィルタ係数を1に近づけるよう制御する、若しくは/及びユーザの耳が来ないと仮定した領域に設置されたマイクロホンはフィルタ係数を0に近づけるように制御すればよい。いいかえると、ユーザの耳が来ると仮定した領域ではできるだけ大きな音が到来するよう制御し、ユーザの耳が来ないと仮定した領域ではできるだけ到来する音を小さくなるようフィルタを構成すればよい。
　その結果、第Ln指向性制御部(n=1, …, N)は、第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音を、第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域（例えば、ユーザの左耳がくる位置）では聴くことができ、可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする信号処理を実行することになる。
　同様に、第Rn指向性制御部(n=1, …, N)は、第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音を、第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域（例えば、ユーザの右耳がくる位置）では聴くことができ、可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする信号処理を実行することになる。
　図２３、図２４は、可聴とすべき領域と可聴とすべきでない領域を説明するための図である。Rch用のスピーカユニットとLch用のスピーカユニットとを水平方向に並べてヘッドレストに設置する。ここでは、ユーザの頭部がスピーカユニットペアの中心付近に位置することを想定する。固定フィルタで事前に作成したLチャネル用の指向性を使ってステレオのLチャネルを再生し、Rチャネル用の指向性を使ってステレオのRチャネルを再生することで、スピーカユニット2個からなるスピーカユニットペアでステレオ再生が可能となる。
　なお、第L(2n-1)処理済音響信号は、Rチャネル用の指向性のうち、スピーカユニットペアの中心から見て、ユーザが向く方向を基準として左方向の領域（以下、第1の領域ともいう）で可聴させるための音響信号である。第R(2n)処理済音響信号は、Rチャネル用の指向性のうち、スピーカユニットペアの中心から見て、ユーザが向く方向を基準として右方向の領域（以下、第4の領域ともいう）で非可聴にさせるための音響信号である。
　同様になお、第R(2n-1)処理済音響信号は、Lチャネル用の指向性のうち、スピーカユニットペアの中心から見て、ユーザが向く方向を基準として右方向の領域（以下、第3の領域ともいう）で可聴させるための音響信号である。第L(2n)処理済音響信号は、Lチャネル用の指向性のうち、スピーカユニットペアの中心から見て、ユーザが向く方向を基準として左方向の領域（以下、第2の領域ともいう）で非可聴にさせるための音響信号である。
　合成装置３４０は、第L1処理済音響信号、第L2処理済音響信号、…、第L(2N)処理済音響信号、および、第R1処理済音響信号、第R2処理済音響信号、…、第R(2N)処理済音響信号を入力とし、これらの信号を合成して、第L1合成音響信号、第L2合成音響信号、…第LN合成音響信号と、第R1合成音響信号、第R2合成音響信号、…第RN合成音響信号とを得、出力する。
　より具体的には、第Ln合成部３４２－Ｌ(n=1, …, N)は、第L(2n-1)処理済音響信号と第R(2n)処理済音響信号とを入力とし、これらの信号を合成し、第Ln合成音響信号を得る。
　同様に、第Rn合成部３４２－Ｒ(n=1, …, N)は、第R(2n-1)処理済音響信号と第L(2n)処理済音響信号とを入力とし、これらの信号を合成し、第Rn合成音響信号を得る。
　スピーカシステム３２０は、合成装置３４０が出力した第L1合成音響信号、第L2合成音響信号、…第LN合成音響信号と、第R1合成音響信号、第R2合成音響信号、…第RN合成音響信号を入力とし、第L1合成音響信号に基づく音、第L2合成音響信号に基づく音、…第LN合成音響信号に基づく音と、第R1合成音響信号に基づく音、第R2合成音響信号に基づく音、…第RN合成音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア３２２(n=1, …, N)は、第Ln合成音響信号と第Rn合成音響信号を入力とし、第Ln合成音響信号に基づく音をLch用のスピーカユニット３２２１から放音し、第Rn合成音響信号に基づく音をRch用のスピーカユニット３２２１から放音する。第Ln合成音響信号の第L(2n-1)処理済音響信号に基づく成分と第Rn合成音響信号の第L(2n)処理済音響信号に基づく成分は、互いに逆位相の関係にあり、第Rn合成音響信号の第R(2n-1)処理済音響信号に基づく成分と第Ln合成音響信号の第R(2n)処理済音響信号に基づく成分は、互いに逆位相の関係にあるため、＜技術的背景＞で説明したように、スピーカシステム３２０が設置された座席の近傍でのみ音が聴こえる。例えば、N=1の場合において、再生対象物に基づいて得られる2チャネルの音響信号である第L1音響信号と第R1音響信号をそれぞれある音源の左チャネルの音響信号、右チャネルの音響信号とすると、スピーカシステム３２０が設置された座席の近傍でのみステレオの音が聴くことができる。
　なお、第nスピーカユニットペア３２２のLch用のスピーカユニット３２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア３２２のLch用のスピーカユニット３２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。同様に、第nスピーカユニットペア３２２のRch用のスピーカユニット３２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア３２２のRch用のスピーカユニット３２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となるとともに、スピーカユニット2個からなるスピーカユニットペアでステレオ再生が可能となる。
　なお、本実施形態と第二実施形態の変形例とを組み合わせてもよい。
　また、本実施形態では、指向性制御を第二実施形態でも説明したアレイ信号処理によって実現しているが、指向性スピーカを用いて実現してもよい。
　さらに、本実施形態では、N=1の例を説明したが、Nは2以上の整数の何れかであってもよく、Nが2以上の整数の場合にも、局所再生ができ、かつ、N個のスピーカユニットペアでN個のステレオチャネルの音響信号をそれぞれ再生することができる。
＜補記＞
　上述の本発明の実施形態の記載は、例証と記載の目的で提示されたものである。網羅的であるという意思はなく、開示された厳密な形式に発明を限定する意思もない。変形やバリエーションは上述の教示から可能である。実施形態は、本発明の原理の最も良い例証を提供するために、そして、この分野の当業者が、熟考された実際の使用に適するように本発明を色々な実施形態で、また、色々な変形を付加して利用できるようにするために、選ばれて表現されたものである。すべてのそのような変形やバリエーションは、公正に合法的に公平に与えられる幅にしたがって解釈された添付の請求項によって定められた本発明のスコープ内である。

Claims (3)

  1. 　スピーカボックスを含まない第一のスピーカとスピーカボックスを含まない第二のスピーカとを少なくとも含むスピーカユニットペアを含む音響システムであって、
    　第L(2n-1)音響信号は所定の音源のステレオチャネルの一方のチャネルの音響信号であり、第R(2n-1)音響信号はステレオチャネルの他方のチャネルの音響信号であり、
    　第L(2n)音響信号は、第L(2n-1)音響信号の逆位相の音響信号であり、
    　第R(2n)音響信号は、第R(2n-1)音響信号の逆位相の音響信号であり、
    　前記第一のスピーカは、第L(2n-1)音響信号に対してL方向の第1の領域で可聴させるための信号処理が施された第L(2n-1)処理済音響信号と、第R(2n)音響信号に対してR方向の第4の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第R(2n)処理済音響信号とに基づく音を放音し、
    　前記第二のスピーカは、第L(2n)音響信号に対してL方向の第2の領域で非可聴にさせるための信号処理が施された第L(2n)処理済音響信号と、第R(2n-1)音響信号に対してR方向の第3の領域で可聴させるための信号処理が施された第R(2n-1)処理済音響信号とに基づく音を放音する、
    　音響システム。
  2. 　Nを1以上の整数とし、
    　所定の音源のステレオチャネルの一方のチャネルの音響信号である第L(2n-1)音響信号と、第L(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第L(2n)音響信号と、ステレオチャネルの他方のチャネルの音響信号である第R(2n-1)音響信号と、第R(2n-1)音響信号と逆位相の音響信号である第R(2n)音響信号とを出力する第n再生部(n=1, …, N)を含む再生装置と、
    　所定の信号処理を実行することにより、前記第L(2n-1)音響信号から第L(2n-1)処理済音響信号を生成し、前記第L(2n)音響信号から第L(2n)処理済音響信号を生成する第Ln指向性制御部(n=1, …, N)と、所定の信号処理を実行することにより、前記第R(2n-1)音響信号から第R(2n-1)処理済音響信号を生成し、前記第R(2n)音響信号から第R(2n)処理済音響信号を生成する第Rn指向性制御部(n=1, …, N)とを含む指向性制御装置と、
    　前記第L(2n-1)処理済音響信号と前記第R(2n)処理済音響信号とを合成し、第Ln合成音響信号を得る第Ln合成部(n=1, …, N)と、前記第R(2n-1)処理済音響信号と前記第L(2n)処理済音響信号とを合成し、第Rn合成音響信号を得る第Rn合成部(n=1, …, N)とを含む合成装置と、
    　前記第Ln合成音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、Lch用のスピーカユニットという）と、前記第Rn合成音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、Rch用のスピーカユニットという）とを含む第nスピーカユニットペア(n=1, …, N)を含むスピーカシステムと、
    　を含む音響システムであって、
    　前記第Ln指向性制御部(n=1, …, N)が実行する信号処理は、第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音を、L方向の第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域では聴くことができ、R方向の可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする処理であり、
    　前記第Rn指向性制御部(n=1, …, N)が実行する信号処理は、第nスピーカユニットペアのRch用のスピーカユニットから放音される音と第nスピーカユニットペアのLch用のスピーカユニットから放音される音を、R方向の第nスピーカユニットペアの近傍の可聴とすべき領域では聴くことができ、L方向の可聴とすべきでない領域では聴くことができないようにする処理である、
    　音響システム。
  3. 　請求項２に記載の音響システムであって、
    　N=1であり、
    　前記Lch用のスピーカユニットと前記Rch用のスピーカユニットは、自動車の座席のヘッドレストに設置される、
    　ことを特徴とする音響システム。
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